RU2739265C1 - Butt-welding method of two metal sheets by first and second front laser beams and rear laser beam - Google Patents
Butt-welding method of two metal sheets by first and second front laser beams and rear laser beam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739265C1 RU2739265C1 RU2020121122A RU2020121122A RU2739265C1 RU 2739265 C1 RU2739265 C1 RU 2739265C1 RU 2020121122 A RU2020121122 A RU 2020121122A RU 2020121122 A RU2020121122 A RU 2020121122A RU 2739265 C1 RU2739265 C1 RU 2739265C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spot
- laser beam
- metal sheets
- welding
- penetration
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/242—Fillet welding, i.e. involving a weld of substantially triangular cross section joining two parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
- B23K1/0056—Soldering by means of radiant energy soldering by means of beams, e.g. lasers, E.B.
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0608—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
- B23K26/0734—Shaping the laser spot into an annular shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
- B23K26/322—Bonding taking account of the properties of the material involved involving coated metal parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/18—Sheet panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу стыковой лазерной сварки двух металлических листов.The present invention relates to a method for laser butt welding of two metal sheets.
Металлические листы, используемые для сварки, в общем, изготавливают посредством резки металлических полос или больших металлических листов с помощью таких способ резки, как продольная резка, резка ножницами, прессовая резка или гидроабразивная резка.The metal sheets used for welding are generally made by cutting metal strips or large metal sheets using cutting techniques such as slitting, scissoring, press cutting, or waterjet cutting.
Резка с помощью таких способов обычно ведет к получению кромочного профиля с конусностью, что обусловливает зазор между металлическими листами, когда эти листы располагают кромка к кромке для выполнения стыковой сварки. Этот зазор ведет к отсутствию контакта по всей длине кромки, по меньшей мере, на участке толщины металлических листов или к отсутствию контакта только в нескольких точках обращенных друг к другу кромок металлических листов. Этот начальный зазор также может расширяться из-за деформаций металлических листов в результате возникновения термических напряжений во время самой сварки.Cutting with such methods usually results in a tapered edge profile, which creates a gap between the metal sheets when these sheets are positioned edge to edge for butt welding. This gap leads to no contact along the entire length of the edge, at least in a portion of the thickness of the metal sheets, or to no contact only at a few points of the facing edges of the metal sheets. This initial gap can also expand due to deformation of the metal sheets as a result of thermal stresses during the welding itself.
В некоторых случаях, например, когда в сварочную ванну должен быть добавлен сварочный материал, также желательно создавать и поддерживать минимальный зазор между свариваемыми листами. В этом случае зазор между свариваемыми листами продолжается по всей толщине и длине обращенных друг к другу металлических листов, так что между двумя свариваемыми металлическими листами отсутствует какой-либо контакт.In some cases, such as when welding material is to be added to the weld pool, it is also desirable to create and maintain a minimum gap between the sheets to be welded. In this case, the gap between the sheets to be welded extends over the entire thickness and length of the facing metal sheets, so that there is no contact between the two metal sheets to be welded.
Автор изобретения, установил, что традиционные способы лазерной сварки, использующие стандартный лазерный луч, не являются в полной мере удовлетворительными для стыковой сварки указанных металлических листов из-за присутствия такого зазора между металлическими листами. Фактически, значительная часть энергии лазерного луча расходуется впустую, поскольку лазерный луч проходит через зазор и, следовательно, не взаимодействует с листами. Фактически, автор изобретения установил, что, как правило, фактически для сварки листов используются только 10 - 20% энергии лазерного луча, в то время как остальные 80 - 90% расходуются впустую.The inventor has found that conventional laser welding methods using a standard laser beam are not entirely satisfactory for butt welding of said metal sheets due to the presence of such a gap between the metal sheets. In fact, a significant portion of the laser beam energy is wasted as the laser beam passes through the gap and therefore does not interact with the sheets. In fact, the inventor has found that typically only 10 to 20% of the laser beam energy is actually used to weld sheets, while the remaining 80 to 90% is wasted.
В документе WO 2017/103149 рассматривается проблема получения сварного соединения, имеющего однородные свойства материала между двумя металлическими листами с предварительным покрытием из цинкового сплава и алюминиевого сплава. С этой целью в WO 2017/103149 раскрывается способ стыковой лазерной сварки двух таких металлических листов с использованием присадочной проволоки и трех лазерных лучей, причем первый лазерный луч предназначен для расплавления присадочной проволоки, а два других лазерных луча предназначены для расплавления металлических листов и для смешивания образованной сварочной ванны. Как можно видеть на фиг. 1c, три лазерных луча взаимодействуют для формирования одной сварочной ванны и обеспечения надлежащего смешивания материалов в одной сварочной ванне, используя эффект Гиббса-Марангони. Однако этот способ не является в полной мере удовлетворительным. В частности, он имеет относительно низкую эффективность использования энергии и, следовательно, не пригоден для сварки двух металлических листов, расположенных с зазором.WO 2017/103149 addresses the problem of producing a welded joint having uniform material properties between two zinc alloy and aluminum alloy precoated metal sheets. To this end, WO 2017/103149 discloses a method for butt laser welding of two such metal sheets using a filler wire and three laser beams, the first laser beam being intended to melt the filler wire and the other two laser beams intended to melt the metal sheets and to mix the formed weld pool. As can be seen in FIG. 1c, three laser beams interact to form one weld pool and ensure proper mixing of materials in one weld pool using the Gibbs-Marangoni effect. However, this method is not entirely satisfactory. In particular, it has a relatively low energy efficiency and is therefore not suitable for welding two metal sheets in a gap.
Для соединения двух металлических листов также известна лазерная пайка. Однако это способ соединения не пригоден для получения в зоне соединения механических свойств, которые, по меньшей мере, равны механическим свойствам основного материала.Laser brazing is also known for joining two metal sheets. However, this joining method is not suitable for obtaining mechanical properties in the joining zone that are at least equal to those of the base material.
Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить вышеуказанные недостатки с помощью способа стыковой лазерной сварки двух металлических листов, расположенных кромка к кромке, обеспечивающего повышенное качество готового изделия.One of the objects of the present invention is to eliminate the above disadvantages by using a butt laser welding method of two metal sheets located edge to edge, providing an improved quality of the finished product.
С этой целью изобретение относится к способу стыковой лазерной сварки двух металлических листов, включающему в себя следующие этапы:To this end, the invention relates to a method for laser butt welding of two metal sheets, comprising the following steps:
- обеспечение наличия первого металлического листа и второго металлического листа, причем каждый металлический лист соответственно имеет две основные стороны и боковую сторону, соединяющую две основные стороны;providing a first metal sheet and a second metal sheet, each metal sheet having two main sides, respectively, and a side connecting the two main sides;
- позиционирование первого и второго металлических листов, так чтобы их боковые стороны были обращены друг к другу, причем позиционирование первого и второго металлических листов определяет среднюю плоскость, перпендикулярную основным сторонам первого и второго металлических листов; иpositioning the first and second metal sheets so that their sides face each other, the positioning of the first and second metal sheets defining a median plane perpendicular to the main sides of the first and second metal sheets; and
- стыковая сварка первого и второго металлических листов в направлении сварки, причем этап стыковой сварки сдержит одновременное испускание:- butt welding of the first and second metal sheets in the welding direction, the butt welding step restraining the simultaneous emission of:
- первого переднего лазерного луча вдоль первой передней оси испускания, причем первая передняя ось испускания пересекает одну из основных сторон первого металлического листа, первый передний лазерный луч образует первое переднее пятно на пересечении с указанной основной стороной первого металлического листа, плотность энергии первого переднего лазерного луча больше или равна 106 Вт/см2, первый передний лазерный луч генерирует первое переднее сквозное проплавление в первом металлическом листе у первого переднего пятна;- the first front laser beam along the first front emission axis, the first front emission axis crossing one of the main sides of the first metal sheet, the first front laser beam forms the first front spot at the intersection with the specified main side of the first metal sheet, the energy density of the first front laser beam is higher or equal to 10 6 W / cm 2 , the first front laser beam generates the first front penetration in the first metal sheet at the first front spot;
- второго переднего лазерного луча вдоль второй передней оси испускания, причем вторая передняя ось испускания пересекает одну из основных сторон второго металлического листа, второй передний лазерный луч образует второе переднее пятно на пересечении с указанной основной стороной второго металлического листа, плотность энергии второго переднего лазерного луча больше или равна 106 Вт/см2, второй передний лазерный луч генерирует второе переднее сквозное проплавление во втором металлическом листе у второго переднего пятна;- a second forward laser beam along a second forward emission axis, the second forward emission axis intersecting one of the main sides of the second metal sheet, the second forward laser beam forms a second front spot at the intersection with said main side of the second metal sheet, the energy density of the second forward laser beam is higher or equal to 10 6 W / cm 2 , the second forward laser beam generates a second forward penetration in the second metal sheet at the second front spot;
центр каждого из первого и второго передних пятен расположен на расстоянии меньше или равном 2,5 мм от боковой стороны, соответственно, первого металлического листа и второго металлического листа, и расстояние в направлении сварки между центрами первого и второго передних лазерных лучей меньше или равно 5 мм; иthe center of each of the first and second front spots is located at a distance less than or equal to 2.5 mm from the side, respectively, of the first metal sheet and the second metal sheet, and the distance in the welding direction between the centers of the first and second front laser beams is less than or equal to 5 mm ; and
- заднего лазерного луча, причем задний лазерный луч пересекает смежные основные стороны первого и второго металлических листов и образует на них заднее пятно, плотность энергии заднего лазерного луча больше или равна 106 Вт/см2, площадь поверхности заднего пятна больше площади поверхности каждого из первого и второго передних пятен, задний лазерный луч генерирует заднее сквозное проплавление в первом и втором металлических листах у заднего пятна;- a rear laser beam, wherein the rear laser beam crosses the adjacent main sides of the first and second metal sheets and forms a rear spot on them, the energy density of the rear laser beam is greater than or equal to 10 6 W / cm 2 , the surface area of the rear spot is greater than the surface area of each of the first and the second front spots, the rear laser beam generates back penetration in the first and second metal sheets at the rear spot;
первый и второй передние лазерные лучи и задний лазерный луч направлены таким образом, что:the first and second forward laser beams and the rear laser beam are directed in such a way that:
- первое и второе передние пятна расположены впереди заднего пятна; и таким образом, что:- the first and second front spots are located in front of the rear spot; and in such a way that:
- в каждый момент между первым передним сквозным проплавлением и задним сквозным проплавлением и между вторым передним сквозным проплавлением и задним сквозным проплавлением остается область твердой фазы и/или область жидкой фазы металлических листов.- at each moment between the first forward through penetration and the rear through penetration and between the second forward through penetration and the rear through penetration, a solid phase region and / or a liquid phase region of metal sheets remains.
Согласно конкретным вариантам выполнения способ по изобретению также может содержать один или несколько из следующих признаков:In specific embodiments, the method of the invention may also comprise one or more of the following features:
- в каждый момент времени на этапе стыковой сварки объем сварочной ванны, создаваемый первым и вторым передними лазерными лучами, отделен от объема сварочной ванны, создаваемого задним лазерным лучом;- at each moment of time at the butt welding stage, the volume of the weld pool created by the first and second forward laser beams is separated from the volume of the weld pool created by the rear laser beam;
- наибольший размер первого и/или второго переднего пятна составляет 50 - 250 мкм;- the largest size of the first and / or second front spot is 50 - 250 microns;
- наибольший размер заднего пятна составляет 200 - 1800 мкм, предпочтительно, 600 - 1200 мкм;- the largest size of the back spot is 200 - 1800 μm, preferably 600 - 1200 μm;
- первый металлический лист и второй металлический лист имеют соответственно толщину 0,15 - 5 мм.- the first metal sheet and the second metal sheet have a thickness of 0.15 to 5 mm, respectively.
- центры первого и второго передних пятен расположены на равном расстоянии от средней плоскости между первым и вторым металлическими листами;- the centers of the first and second front spots are located at an equal distance from the median plane between the first and second metal sheets;
- центры первого и второго передних пятен выровнены в направлении, перпендикулярном направлению сварки;- the centers of the first and second front spots are aligned in the direction perpendicular to the welding direction;
- центры первого и второго передних пятен расположены на некотором расстоянии друг от друга в направлении сварки;- the centers of the first and second front spots are located at some distance from each other in the direction of welding;
- заднее пятно сцентрировано по средней плоскости между первым и вторым металлическими листами;- the back spot is centered on the midplane between the first and second metal sheets;
- центр заднего пятна смещен в боковом направлении относительно средней плоскости между первым и вторым металлическими листами;- the center of the rear spot is offset laterally with respect to the midplane between the first and second metal sheets;
- центр заднего пятна расположен в направлении сварки на расстоянии 0,5 - 8 мм от центра самого заднего из первого и второго передних пятен, и предпочтительно на расстоянии 1 - 5 мм;- the center of the rear spot is located in the welding direction at a distance of 0.5 to 8 mm from the center of the rearmost of the first and second front spots, and preferably at a distance of 1 to 5 mm;
- первое переднее пятно и/или второе переднее пятно имеют гауссово распределение энергии или П-образное распределение энергии и, предпочтительно, круглый контур;- the first front spot and / or the second front spot have a Gaussian energy distribution or a U-shaped energy distribution and preferably a circular contour;
- заднее пятно имеет гауссово распределение энергии или П-образное распределение энергии;- the back spot has a Gaussian energy distribution or a U-shaped energy distribution;
- заднее пятно является кольцеобразным;- the posterior spot is annular;
- наружный размер заднего пятна, перпендикулярный направлению сварки, меньше наружного размера заднего пятна, параллельного направлению сварки;- the outer size of the rear spot, perpendicular to the direction of welding, is less than the outer size of the back spot, parallel to the direction of welding;
- заднее пятно симметрично относительно плоскости, параллельной средней плоскости между двумя металлическими листами;- the rear spot is symmetrical about a plane parallel to the median plane between the two metal sheets;
- наибольший наружный размер заднего пятна составляет 200 - 1800 мкм, предпочтительно 600 - 1200 мкм;- the largest outer size of the rear spot is 200 - 1800 μm, preferably 600 - 1200 μm;
- отношение наибольшего наружного размера к наибольшему внутреннему размеру заднего пятна составляет 1,2 - 3,2, предпочтительно 1,3 - 2;the ratio of the largest outer dimension to the largest inner dimension of the back spot is 1.2 to 3.2, preferably 1.3 to 2;
- заднее пятно имеет круглый контур или удлиненный контур в направлении удлинения, параллельном направлению сварки;- the back spot has a circular contour or an elongated contour in an elongation direction parallel to the welding direction;
- способ дополнительно содержит испускание вспомогательного заднего лазерного луча одновременно с этапом испускания первого переднего лазерного луча, второго переднего лазерного луча и заднего лазерного луча, причем вспомогательный задний лазерный луч пересекает смежные основные стороны первого и второго металлических листов и образует на них вспомогательное заднее пятно, и вспомогательный задний лазерный луч направлен таким образом, что вспомогательное заднее пятно расположено за задним пятном;the method further comprises emitting an auxiliary rear laser beam simultaneously with the step of emitting a first forward laser beam, a second forward laser beam, and a rear laser beam, the auxiliary rear laser beam crossing adjacent major sides of the first and second metal sheets and forming an auxiliary rear spot thereon, and the auxiliary rear laser beam is directed such that the auxiliary rear spot is located behind the rear spot;
- вспомогательное заднее пятно является кольцеобразным или имеет гауссово распределение энергии или П-образное распределение энергии;- the auxiliary rear spot is annular or has a Gaussian energy distribution or a U-shaped energy distribution;
- наибольший наружный размер заднего пятна больше набольшего наружного размера вспомогательного заднего пятна;- the largest outer dimension of the posterior spot is greater than the largest outer dimension of the auxiliary posterior spot;
- способ также содержит обеспечение наличия сварочного материала, например, присадочной проволоки или порошкового флюса во время этапа стыковой сварки;the method also includes ensuring that a welding material such as filler wire or cored flux is present during the butt welding step;
- первый и/или второй металлические листы содержат стальную подложку, имеющую цинкосодержащее или алюминийсодержащее предварительное покрытие, по меньшей мере, на одной из основных сторон;the first and / or second metal sheets comprise a steel substrate having a zinc-containing or aluminum-containing pre-coating on at least one of the main sides;
- первый передний лазерный луч и/или второй передний лазерный луч и/или задний лазерный луч генерируются общей лазерной головкой;- the first forward laser beam and / or the second forward laser beam and / or the rear laser beam are generated by a common laser head;
- каждый лазерный луч генерируется специально предназначенной для этого лазерной головкой;- each laser beam is generated by a specially designed laser head;
- стальная подложка, по меньшей мере, одного из первого и второго металлических листов выполнена из стали, закаливаемой под прессом; иthe steel substrate of at least one of the first and second metal sheets is made of press-hardened steel; and
- по меньшей мере, один из первого и второго металлических листов имеет цинкосодержащее или алюминийсодержащее предварительное покрытие.- at least one of the first and second metal sheets has a zinc-containing or aluminum-containing pre-coating.
Другие аспекты и преимущества изобретения станут понятными из приведенного ниже описания, приведенного в качестве примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:Other aspects and advantages of the invention will become apparent from the following description, given by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг. 1 - схематический вид в разрезе двух металлических листов, расположенных по первому варианту выполнения способа стыковой сварки двух металлических листов;fig. 1 is a schematic sectional view of two metal sheets arranged according to a first embodiment of a method for butt welding of two metal sheets;
фиг. 2 - схематический вид сверху двух металлических листов из фиг. 1 во время этапа стыковой сварки способа по первому варианту выполнения;fig. 2 is a schematic top view of the two metal sheets of FIG. 1 during the butt-welding step of the method according to the first embodiment;
фиг. 3 - схематический разрез одного из двух металлических листов из фиг. 2 по плоскости III-III из фиг. 2; иfig. 3 is a schematic section through one of the two metal sheets of FIG. 2 along plane III-III from FIG. 2; and
Фиг. 4 - 8 - схематические виды сверху двух металлических листов во время этапа стыковой сварки способа стыковой сварки двух металлических листов, соответственно, по второму, третьему, четвертому, пятому и шестому варианту выполнения.FIG. 4 to 8 are schematic plan views of two metal sheets during a butt-welding step of a butt-welding method of two metal sheets, respectively, in a second, third, fourth, fifth and sixth embodiment.
Ниже со ссылкой на фиг. 1 - 3 приведено описание способа стыковой лазерной сварки двух металлических листов 2, 4 по первому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to FIG. 1 - 3 describe a method of laser butt welding of two
Способ включает в себя этап обеспечения наличия первого металлического листа 2 и второго металлического листа 4.The method includes the step of providing a
Каждый металлический лист 2, 4 соответственно имеет две основные стороны 6, 7 и боковую сторону 8, соединяющую две основные стороны.Each
Основные стороны 6, 7 являются верхней стороной 6 и нижней стороной 7. Термины «верхняя» и «нижняя» означают расположение сторон относительно оси, перпендикулярной указанным основным сторонам 6, 7.The
Боковая сторона 8 каждого металлического листа 2, 4 продолжается, к примеру, перпендикулярно основным сторонам 6, 7 металлического листа 2, 4. Как вариант, боковая сторона 8, по меньшей мере, одного металлического листа 2, 4 продолжается неперпендикулярно к основным сторонам 6, 7. Например, боковая сторона 8, по меньшей мере, одного металлического листа 2, 4 наклонена относительно основных сторон 6, 7 этого металлического листа 2, 4 и образует с одной из основных сторон 6, 7 угол, отличающийся от 90°, например, угол больше или равный 45°, в частности, больше или равный 60°.The
Первый металлический лист 2 и второй металлический лист 4 имеют соответственно толщину 0,15 - 5 мм. Выражение «толщина металлического листа» означает расстояние между основными сторонами 6, 7 металлического листа 2, 4 перпендикулярно указанным основным сторонам 6, 7.The
Предпочтительно, первый металлический лист 2 и второй металлический лист 4 соответственно имеют постоянную толщину. Как вариант, по меньшей мере, один из металлических листов, первый металлический лист 2 или второй металлический лист 4, имеет переменную толщину.Preferably, the
Первый металлический лист 2 и второй металлический лист 4 имеют, к примеру, одну и ту же толщину. Как вариант, они имеют разные толщины.The
Первый и/или второй металлические листы 2, 4 содержат стальную подложку 9A.The first and / or
Сталь подложки 9A, в частности, является сталью, имеющей феррито-перлитную микроструктуру.The
Предпочтительно, подложка 9A выполнена из стали, предназначенной для термообработки, в частности, закаливаемой под прессом стали, например, марганцево-бористой стали, например, стали 22MnB5.Preferably, the
Как вариант, микроструктура стальной подложки 9A содержит бейнит и/или феррит и/или остаточный аустенит.Alternatively, the microstructure of the
В зависимости от требуемой толщины подложку можно изготавливать горячей прокаткой и/или холодной прокаткой с последующим отжигом или с помощью любого другого пригодного способа.Depending on the desired thickness, the substrate can be produced by hot rolling and / or cold rolling followed by annealing or any other suitable method.
Лист 2, 4, к примеру, имеет цинкосодержащее или алюминийсодержащее предварительное покрытие 9B, по меньшей мере, на одной из основных сторон подложки 9A и, к примеру, на ее обеих основных сторонах.
Способ также включает в себя этап позиционирования первого и второго металлических листов для выполнения стыковой лазерной сварки.The method also includes the step of positioning the first and second metal sheets to perform laser butt welding.
Как показано на фиг. 1, позиционирование выполняют таким образом, чтобы боковые стороны 8 первого и второго металлических листов 2, 4 были обращены друг к другу.As shown in FIG. 1, the positioning is carried out such that the
В примере, показанном на фиг. 2, имеется, по меньшей мере, одна область первого и второго металлических листов 2, 4, в которой боковые стороны 8, обращенные друг к другу, расположены на расстоянии друг от друга. Как вариант, первый и второй металлические листы 2, 4, к примеру, находятся в контакте по всей площади этих боковых сторон 8. В другой разновидности примера имеется, по меньшей мере, одна область первого и второго металлических листов 2, 4, в которой боковые стороны 8 находятся в контакте друг с другом только на протяжении части их толщин.In the example shown in FIG. 2, there is at least one region of the first and
Основные стороны 6, 7 расположены, по существу, параллельно друг другу. Выражение «по существу, параллельно» означает, что основные стороны 6, 7 соответственно определяют первую плоскость и вторую плоскость, причем первая и вторая плоскости определяют между собой угол меньше 1°.The
Позиционирование определяет среднюю плоскость 10, перпендикулярную основным сторонам 6, 7 первого и второго металлических листов 2, 4. Средняя плоскость 10, в частности, является средней плоскостью между боковыми сторонами 8. Средняя плоскость 10 предпочтительно является вертикальной.The positioning defines a
Способ также включает в себя этап стыковой сварки первого и второго металлических листов 2, 4 в направлении сварки. Направление сварки, в частности, продолжается вдоль средней плоскости 10. На фиг. 2 направление сварки показано стрелкой 11.The method also includes the step of butt-welding the first and
Этот этап стыковой сварки содержит одновременное испускание первого переднего лазерного луча 12, второго переднего лазерного луча 14 и заднего лазерного луча 16.This butt-welding step comprises the simultaneous emission of a first
Лазерные лучи 12, 14, 16, к примеру, испускаются CO2-лазерами, Nd:YAG лазером, волоконным лазером или лазером на прямых диодах. Различные лазерные лучи 12, 14 и 16 могут испускаться лазером одного и того же типа или лазерами разных типов.
В варианте выполнения первый передний лазерный луч 12 и второй передний лазерный луч 14 и/или задний лазерный луч 16 генерируются общей лазерной головкой.In an embodiment, the first
По другому варианту каждый лазерный луч 12, 14, 16 генерируется специально предназначенной для этого головкой.Alternatively, each
По еще одному варианту два лазерных луча, например, два передних лазерных луча 12, 14, генерируются общей лазерной головкой, а третий лазерный луч, например, задний лазерный луч 16, генерируется другой лазерной головкой.In another embodiment, two laser beams, for example, two
Направление сварки зависит относительного от относительного перемещения первого и второго металлических листов 2, 4 и лазерных лучей 12, 14 и 16.The direction of welding depends on the relative movement of the first and
Первый передний лазерный луч 12 испускается вдоль первой передней оси E1 испускания. Первая передняя ось E1 испускания пересекает одну из основных сторон 6, 7 первого металлического листа 2. В примере, показанном на фиг. 2, указанной основной стороной является верхняя сторона 6 первого металлического листа 2. Как вариант, указанной основной стороной является нижняя сторона 7 первого металлического листа 2.The first
Например, первая передняя ось E1 испускания продолжается перпендикулярно основным сторонам 6, 7 первого металлического листа 2.For example, the first front emission axis E1 extends perpendicular to the
Как показано на фиг. 2, первый передний лазерный луч 12 образует первое переднее пятно 18 на пересечении с указанной основной стороной 6, 7 первого металлического листа 2.As shown in FIG. 2, the first
В частности, первый передний лазерный луч 12 пересекает указанную основную сторону 6, 7 первого металлического листа 2 по всему сечению первого переднего лазерного луча 12. Таким образом, вся энергия первого переднего лазерного луча 12 передается первому металлическому листу 2.In particular, the first
Плотность энергии первого переднего лазерного луча 12 превышает или равна 106 Вт/см2. В результате первый передний лазерный луч 12 генерирует первое переднее сквозное проплавление 19 в первом металлическом листе 2 у первого переднего пятна 18 (см. фиг. 3). На фиг. 3 лазерные лучи не показаны.The energy density of the first
В этом контексте сквозное проплавление является полостью, которая продолжается по толщине металлического листа и содержит испаряемый материал, образующийся в результате соударения лазерного луча с металлическим листом. Сквозное проплавление обеспечивает прямую передачу энергии соответствующего лазерного луча в металлический лист.In this context, the penetration is a cavity that extends through the thickness of the metal sheet and contains the evaporated material resulting from the collision of the laser beam with the metal sheet. Penetration allows the direct transfer of the energy of the corresponding laser beam into the metal sheet.
Как показано на фиг. 3, во время этапа стыковой сварки первый передний лазерный луч 12 образует первую сварочную ванну 13 на месте первого переднего пятна 18.As shown in FIG. 3, during the butt-welding step, the first
Первое переднее сквозное проплавление 19 окружено первой сварочной ванной 13.The first
Во время этапа стыковой сварки давление пара, содержащегося внутри первого переднего сквозного проплавления 19, препятствует попаданию расплавленного материала первой сварочной ванны 13 в полость, образованную сквозным проплавлением.During the butt-welding step, the pressure of the steam contained within the first
В примере на фиг. 3 первое сквозное проплавление 19 показано в виде цилиндрической полости, продолжающейся перпендикулярно основным сторонам 6, 7, для упрощения чертежа. На практики первое сквозное проплавление 19 может быть наклонено относительно нормали к основным сторонам 6, 7 под углом, который пропорционален скорости сварки. Кроме того, первое сквозное проплавление 19 может иметь переменное сечение по толщине листа.In the example of FIG. 3, the
Второй передний лазерный луч 14 испускается вдоль второй передней оси E2 испускания.The second
Вторая передняя ось E2 испускания пересекает одну из основных сторон 6, 7 второго металлического листа 4. В примере, показанном на фиг. 2, указанной основной стороной является верхняя сторона 6 второго металлического листа 4. Как вариант, указанной основной стороной является нижняя сторона 7 второго металлического листа 4.The second front emission axis E2 intersects one of the
Например, вторая передняя ось E2 испускания продолжается перпендикулярно основным сторонам 6, 7 второго металлического листа 4.For example, the second front emission axis E2 extends perpendicularly to the
Второй передний лазерный луч 14 образует второе переднее пятно 20 на пересечении с указанной основной стороной 6, 7 второго металлического листа 24.The second
В примере, показанном на фиг. 2, первое и второе передние пятна 18, 20 образованы на смежных основных сторонах 6, 7 первого и второго металлических листов 2, 4.In the example shown in FIG. 2, first and second front spots 18, 20 are formed on adjacent
Выражение «смежные основные стороны» относится к одной основной стороне первого металлического листа 2 и одной основной стороне второго металлического листа 4, которые расположены с одной и той же стороны металлических листов 2, 4 относительно направления испускания лазерных лучей. Таким образом, первое и второе передние пятна 18, 20, к примеру, образованы на верхних сторонах 6 первого и второго металлических листов 2, 4 или на нижних сторонах 7 первого и второго металлических листов 2, 4.The expression "adjacent main sides" refers to one main side of the
В частности, второй передний лазерный луч 14 пересекает указанную основную сторону 6, 7 второго металлического листа 4 по всему сечению второго переднего лазерного луча 14. Таким образом, вся энергия второго переднего лазерного луча 14 передается второму металлическому листу 4.In particular, the second
Плотность энергии второго переднего лазерного луча 14 превышает или равна 106 Вт/см2. В результате второй передний лазерный луч 14 генерирует второе переднее сквозное проплавление (не показано) во втором металлическом листе 4 у второго переднего пятна 20.The energy density of the second
Во время этапа стыковой сварки второй передний лазерный луч 14 образует вторую сварочную ванну на месте второго переднего пятна 20. Вторая сварочная ванна окружает второе переднее сквозное проплавление.During the butt-welding step, the second
Например, объем первой сварочной ванны 13 отделен от объема второй сварочной ванны, и, по меньшей мере, в момент времени или в каждый момент времени на этапе стыковой сварки первая сварочная ванна 13 и вторая сварочная ванна отделены друг от друга.For example, the volume of the
Как вариант, объем первой сварочной ванны 13 отделен от объема второй сварочной ванны, и, по меньшей мере, в момент времени или в каждый момент времени на этапе стыковой сварки между первой сварочной ванной 13 и второй сварочной ванной остается область твердой фазы металлических листов 2, 4.Alternatively, the volume of the
Как вариант, первая и вторая сварочные ванны соединены, так чтобы они образовывали одну сварочную ванну, по меньшей мере, в момент времени на этапе стыковой сварки.Alternatively, the first and second weld puddles are connected so that they form one weld puddle at least at the time of the butt welding step.
Наибольший размер первого и/или второго переднего пятен 18, 20 составляет 50 - 250 мкм. Таким образом, энергия лазерных лучей 12, 14 передается металлическим листам 2, 4 с очень высокой эффективностью. Кроме того, эти размеры обеспечивают генерирование первого сквозного проплавления 19 и второго сквозного проплавления в первом и втором металлических листах 2, 4 даже при сравнительно низкой входной мощности первого и второго лазерного лучей 14, 16.The largest size of the first and / or second
Первое переднее пятно 18 и/или второе переднее пятно 20 имеют гауссово распределение энергии или П-образное распределение энергии и, предпочтительно, круглый контур.The first
Расстояние в направлении сварки между центрами первого и второго передних лазерных лучей 12, 14 составляет меньше или равно 5 мм.The distance in the welding direction between the centers of the first and second
В частности, в способе, показанном на фиг. 2, центры первого и второго передних пятен 18, 20 выровнены в направлении, перпендикулярном направлению сварки.In particular, in the method shown in FIG. 2, the centers of the first and second front spots 18, 20 are aligned in a direction perpendicular to the welding direction.
Центр каждого из первого и второго передних пятен 18, 20 расположен на расстоянии меньше или равном 2,5 мм от боковой стороны 8, соответственно, первого металлического листа 2 и второго металлического листа 4.The center of each of the first and second front spots 18, 20 is located at a distance less than or equal to 2.5 mm from the
В частности, в способе, показанном на фиг. 2, центры первого и второго передних пятен 18, 20 расположены на равном расстоянии от средней плоскости 10 между первым и вторым металлическими листами 2, 4.In particular, in the method shown in FIG. 2, the centers of the first and second front spots 18, 20 are equidistant from the
Во время стыковой сварки первое и второе передние пятна 18, 20 расположены на расстоянии друг от друга. Другими словами, во время стыковой сварки первое и второе передние пятна 18, 20 не перекрываются.During butt welding, the first and second front spots 18, 20 are spaced apart from each other. In other words, during butt welding, the first and second front spots 18, 20 do not overlap.
Задний лазерный луч 16 испускается вдоль задней оси E3 испускания.The
Задний лазерный луч 16 пересекает смежные основные стороны 6, 7 первого и второго металлических листов 2, 4. Эти смежные основные стороны 6, 7, которые пересекаются задним лазерным лучом 16, представляют собой, например, две верхние стороны 6 первого и второго металлических листов 2, 4 или две нижние стороны 7 первого и второго металлических листов 2, 4.The
Например, задняя ось E3 испускания продолжается перпендикулярно основным сторонам 6, 7 первого и второго металлических листов 2, 4.For example, the rear emission axis E3 extends perpendicular to the
Задний лазерный луч 16 образует заднее пятно 22 на указанных основных сторонах 6, 7.The
В примере, показанном на фиг. 2, заднее пятно 22 образовано на тех же самых основных сторонах 6, 7, как и стороны, на которых образованы первое и второе передние пятна 18, 20. Как вариант, заднее пятно 22 образовано на других основных сторонах 6, 7, а не на сторонах, на которых образованы первая и второе передние пятна 18, 20.In the example shown in FIG. 2, the
Плотность энергии заднего лазерного луча 16 превышает или равна 106 Вт/см2. В результате задний лазерный луч 16 генерирует заднее сквозное проплавление 23A в первом и втором металлических листах 2, 4 у заднего переднего пятна 22 (см. фиг. 3)The energy density of the
Как показано на фиг. 3, во время этапа дуговой сварки задний лазерный луч 16 создает заднюю сварочную ванну 23B на месте заднего пятна 22. Задняя сварочная ванна 23B окружает сквозное проплавление 23A.As shown in FIG. 3, during the arc welding step, the trailing
В варианте выполнения энергия заднего лазерного луча 16 больше соответствующей энергии первого и второго передних лазерных лучей 14, 16. Например, энергия заднего лазерного луча 16, по меньшей мере, в два раза больше соответствующей энергии первого и второго передних лазерных лучей 14, 16.In an embodiment, the energy of the
В способе по первому варианту выполнения заднее пятно 22 имеет гауссово распределение энергии или П-образное распределение энергии.In the method according to the first embodiment, the
В примере, показанном на фиг. 2, заднее пятно имеет круглый контур.In the example shown in FIG. 2, the back spot has a circular outline.
Как показано, заднее пятно 22 сцентрировано по средней плоскости 10 между первым и вторым металлическими листами 2, 4.As shown, the
Наибольший размер заднего пятна 22, например, составляет 200 - 1800 мкм, предпочтительно 600 - 1200 мкм.The largest
Как показано на фиг. 2, площадь поверхности заднего пятна 22 больше площади поверхности каждого из первого и второго передних пятен 18, 20. Объем заднего сквозного проплавления 23A, созданного задним лазерным лучом 16, больше объема первого и второго передних сквозных проплавлений, соответственно, созданных первым и вторым передними лазерными лучами 12, 14. As shown in FIG. 2, the surface area of the
Во время стыковой сварки первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 и задний луч 16 имеют относительное перемещение по отношению к первому и второму металлическим листам 2, 4, так что первое и второе передние пятна 18, 20 и заднее пятно 22 смещаются в направлении сварки относительно первого и второго металлических листов 2, 4.During butt welding, the first and second
Например, первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 и задний луч 16 совместно перемещаются, в то время как первый и второй металлические листы 2, 4 закреплены на месте. Как вариант, первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 и задний луч 16 остаются на месте, и первый и второй металлические листы 2, 4 совместно перемещаются.For example, the first and second
Лазерная сварка образует сварное соединение 24 в месте соединения двух металлических листов 2, 4. Направление сварки определяется как направление, продолжающееся вдоль средней плоскости от области, в которой сварное соединение уже образовано, к области, в которой листы 2,4 еще не соединены с помощью сварного соединения.The laser welding forms a welded joint 24 at the junction of the two
Первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 и задний луч 16 направляются таким образом, что первое и второе передние пятна 18, 20 расположены впереди заднего пятна 22.The first and second
В этом контексте термин «впереди» означает расположение впереди относительно направления сварки. Следовательно, заднее пятно 22 расположено между передними пятнами 18, 20 и сварным соединением 24 в направлении сварки. Другими словами, во время этапа стыковой сварки заданная область первого и второго металлических листов 2, 4, сцентрированная по средней плоскости 10, всегда пересекается сначала первым и вторым передними пятнами 18, 20 и затем пересекается задним пятном 22.In this context, the term "in front" means the position in front of the direction of welding. Therefore, the
Во время стыковой сварки заднее пятно 22 расположено на расстоянии от каждого из первого и второго передних пятен 18, 20. Другими словами, во время стыковой сварки заднее пятно 22 не перекрывает каждое из передних пятен, т.е. первое переднее пятно 18 и второе переднее пятно 20.During butt welding, the
Во время стыковой сварки заднее сквозное проплавление 23A расположено на расстоянии от первого переднего сквозного проплавления 19 и второго переднего сквозного проплавления. Другими словами, во время стыковой сварки заднее сквозное проплавление 23A не перекрывает каждое из передних сквозных проплавлений, т.е. первое переднее сквозное проплавление и второе переднее сквозное проплавление.During butt welding, the
Например, относительное геометрическое расположение сквозных проплавлений во время стыковой сварки можно отслеживать посредством отображения зоны взаимодействия лазерных лучей и материала с помощью 2D-датчика изображения. С помощью инфракрасного 2D-датчика изображения можно создавать 2D-карту температур зоны взаимодействия. В частности, можно ясно идентифицировать сквозные проплавления, сварочные ванны и области твердых фаз. Как вариант или дополнительно, можно отображать формы сквозного проплавления с помощью 2D-датчика чистого изображения посредством освещения зоны взаимодействия лазерных лучей и материала со специально заданной длиной волны света, отличающейся от длины волны света лазера для сварки, и используя соответствующий фильтр полос пропускания перед датчиком изображения.For example, the relative geometrical position of the penetrations during butt welding can be monitored by imaging the laser beam-material interface with a 2D image sensor. A 2D infrared image sensor can be used to create a 2D map of the interaction zone temperatures. In particular, penetrations, weld puddles and areas of solids can be clearly identified. Alternatively or additionally, penetration patterns can be imaged with a 2D clear image sensor by illuminating the laser-material interface with a specially defined light wavelength different from the laser wavelength for welding, and using an appropriate passband filter in front of the image sensor ...
Первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 и задний луч 16 направлены таким образом, что в каждый момент в ходе этапа стыковой сварки между первым передним сквозным проплавлением 19 и задним сквозным проплавлением 23A и между вторым передним сквозным проплавлением и задним сквозным проплавлением 23A остается область 25 твердой фазы и/или область 13, 23B жидкой фазы металлических листов 2, 4.The first and second
В частности, размеры пятен 18, 20, 22, расстояния между пятнами 18, 20, 22, скорости относительного смещения первого и второго передних лазерных лучей 12, 14 и заднего лазерного луча 16 и металлических листов 2, 4 и плотности энергии лучей 12, 14, 16 спроектированы таким образом, что в каждый момент в ходе этапа стыковой сварки между первым передним сквозным проплавлением 19 и задним сквозным проплавлением 23A и между вторым передним сквозным проплавлением и задним сквозным проплавлением 23A остается область 25 твердой фазы и/или область 13, 23B жидкой фазы металлических листов 2, 4.In particular, the dimensions of the
В примере, показанном на фиг. 3, между первым передним сквозным проплавлением 19 и задним сквозным проплавлением 23A и между вторым передним сквозным проплавлением и задним сквозным проплавлением 23A остается область 25 твердой фазы и область 13, 23B жидкой фазы металлических листов 2, 4. Как вариант, между первым передним сквозным проплавлением 19 и задним сквозным проплавлением 23A и между вторым передним сквозным проплавлением и задним сквозным проплавлением 23A остается только область 13, 23B жидкой фазы металлических листов 2, 4.In the example shown in FIG. 3, between the first
В варианте выполнения первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 и задний луч 16 направлены таким образом, что в каждый момент в ходе этапа стыковой сварки объем сварочной ванны, создаваемый первым и вторым передними лазерными лучами 12, 14, расположен на расстоянии от объема сварочной ванны, создаваемого задним лазерным лучом 16. Этот вариант выполнения уменьшает вариативность сварки и облегчает ее цифровое моделирование по сравнению со случаем, в котором передние лазерные лучи и задний лазерный луч образуют одинарную сварочную ванну.In an embodiment, the first and second
Центр заднего пятна 22 расположен в направлении сварки на расстоянии 0,5 - 8 мм от центра самого заднего из первого и второго передних пятен 18, 20. Это расстояние предпочтительно составляет 1 - 5 мм.The center of the
Скорости перемещения первого и второго передних лазерных лучей, 12, 14 и заднего лазерного луча 16 предпочтительно идентичны и составляют 2 - 20 м/мин, предпочтительно 4 - 12 м/мин.The travel speeds of the first and second
Примеры размеров пятен, расстояний между пятнами, относительных скоростей перемещения пятен по металлическим листам 2, 4 и плотностей энергии лучей описаны ниже.Examples of spot sizes, spacing between spots, relative speeds of spot movement over
Согласно первому примеру:According to the first example:
- первый и второй металлические листы 2, 4 соответственно имеют толщину 1 мм и расположены так, что они находятся в контакте друг с другом в направлении сварки, или так, что они расположены на расстоянии друг от друга меньше 80 мкм;- the first and
- первое и второе передние пятна 18, 20 соответственно имеют диаметр, равный 150 мкм и мощность 500 Вт, первое и второе передние пятна 18, 20 генерируются общей лазерной сварочной головкой, причем эта общая лазерная сварочная головка получает питание от дискового лазерного генератора, имеющего мощность 1 кВт и длину волны 1 мкм;- the first and second front spots 18, 20, respectively, have a diameter of 150 μm and a power of 500 W, the first and second front spots 18, 20 are generated by a common laser welding head, and this common laser welding head is powered by a disk laser generator having a power 1 kW and a wavelength of 1 micron;
- заднее пятно 22 имеет диаметр, равный 600 мкм и мощность 4 кВт, заднее пятно 22 генерируется специально предназначенной для этого лазерной сварочной головкой, причем указанная лазерная сварочная головка получает питание от YAG-лазера, имеющего мощность 4 кВт и длину волны 1 мкм;- the
- передние пятна 18, 20 и заднее пятно 22 расположены в форме равностороннего треугольника, и равносторонний треугольник имеет длину сторон 1,2 мм, заднее пятно 22 сцентрировано по средней плоскости, и передние пятна 18, 20 расположены на равном расстоянии от средней плоскости; и- the front spots 18, 20 and the
- скорость сварки составляет 16 м/мин.- welding speed is 16 m / min.
Согласно второму примеру:According to the second example:
- первый и второй металлические листы 2, 4 соответственно имеют толщину 1 мм и расположены так, что они находятся в контакте друг с другом в направлении сварки, или так, что они расположены на расстоянии друг от друга меньше 80 мкм;- the first and
- первое и второе передние пятна 18, 20 соответственно имеют диаметр, равный 150 мкм и мощность 500 Вт, первое и второе передние пятна 18, 20 генерируются общей лазерной сварочной головкой, причем эта общая лазерная сварочная головка получает питание от дискового лазера, имеющего мощность 1000 Вт и длину волны 1 мкм;- the first and second front spots 18, 20, respectively, have a diameter of 150 μm and a power of 500 W, the first and second front spots 18, 20 are generated by a common laser welding head, and this common laser welding head is powered by a disk laser having a power of 1000 W and wavelength 1 μm;
- заднее пятно 22 имеет диаметр, равный 600 мкм и мощность 4 кВт, заднее пятно 22 генерируется специально предназначенной для этого лазерной сварочной головкой, причем указанная лазерная сварочная головка получает питание от YAG-лазера, имеющего мощность 4 кВт и длину волны 1 мкм;- the
- передние пятна 18, 20 расположены на равном расстоянии от средней плоскости 0,6 мм, заднее пятно 22 сцентрировано по средней плоскости и расположено на расстоянии 1,2 мм за передними пятнами 18, 20; и-
- скорость сварки составляет 16 м/мин.- welding speed is 16 m / min.
В способе стыковой лазерной сварки двух металлических листов 2, 4 по изобретению первые и второе сквозные проплавления имеют высокий коэффициент формы, причем коэффициент формы определяется как отношение высоты сквозного проплавления к диаметру сквозного проплавления. Сквозное проплавление с высоким коэффициентом формы поглощает максимум энергии лазерного луча за счет многократных отражений лазерного луча в сквозном проплавлении.In the method of laser butt welding of two
В частности, присутствие области 25 твердой фазы и/или области 13, 23B жидкой фазы между сквозными проплавлениями препятствует сообщению первых и второго сквозных проплавлений с задним сквозным проплавлением 23A. Такая связь между передними и задним сквозными проплавлениями привела бы к значительному уменьшению соответствующих коэффициентов формы передних сквозных проплавлений и, следовательно, повлияла бы на эффективность использования энергии на этапе стыковой сварки.In particular, the presence of a
Кроме того, во время стыковой сварки первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 соответственно предварительно нагревают рассматриваемые участки первого и второго металлических листов 2, 4 перед расплавлением этих участков задним пятном 22.In addition, during butt welding, the first and second
Этот предварительный нагрев является благоприятным, поскольку он повышает эффективность использования энергии во время стыковой сварки. Кроме того, предварительный нагрев также ведет к увеличению длины задней сварочной ванны 23B. Увеличение длины задней сварочной ванны 23B улучшает геометрию сварного соединения 24 и увеличивает предел ограничения скорости стыковой сварки.This preheating is beneficial because it increases the energy efficiency during butt welding. In addition, preheating also tends to increase the length of the
Кроме того, в случае, когда металлические листы 2, 4 имеют покрытие, первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 действуют на покрытие следующим образом: покрытия с низкой температурой испарения, например, покрытие на основе цинка, испаряются за счет действия первого и второго передних лазерных лучей 12, 14, в то время как покрытие с высокой температурой испарения, покрытия на основе алюминия, и, например, алюминий-кремниевые покрытия, предварительно расплавляется и частично поступает в зону плавления.In addition, in the case where the
Соответствующие плотности энергии первого и второго передних пятен 18, 20 обеспечивают очень эффективный предварительный нагрев первого и второго металлических листов 2, 4. Эта эффективность связана с высоким коэффициентом формы первых и второго сквозных проплавлений.The corresponding energy densities of the first and second front spots 18, 20 provide very efficient preheating of the first and
Кроме того, во время стыковой сварки первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 имеют тенденцию к уменьшению зазора между первым и вторым металлическими листами 2, 4. В частности, ширина зазора между первым и вторым металлическими листами 2, 4 уменьшается из-за теплового расширения стальной подложки 9A, а также действия сил поверхностного натяжения на боковых сторонах 8, которые имеют тенденцию к искривлению краевого профиля боковых сторон 8 и их перемещению ближе к средней плоскости 10. Это уменьшение ширины зазора ведет к повышению эффективности использования энергии заднего лазерного луча 16.In addition, during butt welding, the first and second
В другом способе по первому варианту выполнения центры первого и второго передних пятен 18, 20 расположены на расстоянии друг от друга в направлении сварки.In another method according to the first embodiment, the centers of the first and second front spots 18, 20 are located at a distance from each other in the welding direction.
В другой разновидности способа по первому варианту выполнения способ включает в себя обеспечение наличия сварочного материала, например, присадочной проволоки или порошкового флюса, во время этапа стыковой сварки.In another variation of the method according to the first embodiment, the method includes providing a welding material, such as filler wire or flux cored, during the butt welding step.
Сварочный материал должен быть расположен рядом с задним лазерным лучом 16, предпочтительно посредством вставления между первым и вторым лазерными лучами 12, 14. Как вариант, дополнительный сварочный материал мог бы быть расположен сбоку или сзади заднего лазерного луча 16.The welding material should be positioned adjacent to the
Вставление сварочного материала между первым и вторым передними лазерными лучами 12, 14 упрощается в случае, когда центры первого и второго передних пятен 18, 20 расположены на расстоянии друг от друга в направлении сварки.The insertion of the welding material between the first and second
В случае, когда сварочным материалом является присадочная проволока, проволоку, к примеру, вставляют между первым и вторым передними лазерными лучами 12, 14, по существу, параллельно относительно средней плоскости 10.In the case where the filler wire is the filler wire, the wire, for example, is inserted between the first and second
Сварочный материал, вставленный между первым и вторым передними лазерными лучами 12, 14, предварительно нагревается первым и вторым передними лазерными лучами 12, 14. Когда сварочная проволока вставлена между первым и вторым передними лазерными лучами 12, 14 эти лазерные лучи 12, 14 расплавляют меньше 20% объема сварочного материала. Предпочтительно, первый и второй передние лазерные лучи 12, 14 не расплавляют сварочный материал, когда сварочный материал вставлен между ними.The welding material inserted between the first and second
В этой разновидности способа удлинение задней сварочной ванны 23B из-за предварительного нагрева металлических листов 2, 4 первым и вторым передними пятнами 18, 20 способствует улучшению смешивания сварочного материала с материалом металлических листов 2, 4.In this variation of the method, the elongation of the
Как разновидность способа по первому варианту выполнения центры первого и второго передних пятен 18, 20 расположены на различных расстояниях от средней плоскости 10.As a variation of the method according to the first embodiment, the centers of the first and second front spots 18, 20 are located at different distances from the
В другой разновидности способа по первому варианту выполнения центр заднего пятна 22 смещен в боковом направлении относительно средней плоскости 10 между первым и вторым металлическим листами 2, 4. Эта разновидность, в частности, пригодна в случае, когда металлические листы 2, 4 имеют разные толщины.In another variation of the method according to the first embodiment, the center of the
По другой разновидности способа по первому варианту выполнения заднее пятно 22 имеет удлиненный наружный контур, например, продолговатый контур, эллиптический контур, прямоугольный контур, каплеобразный контур или яйцевидный контур. Продолговатый, каплеобразный и яйцевидный контуры соответственно подробно описаны со ссылкой на фиг. 5, 6, 7.According to another variation of the method according to the first embodiment, the
Способ стыковой лазерной сварки двух металлических листов 2, 4 по второму варианту выполнения описан со ссылкой на фиг. 4.A method for laser butt welding of two
Этот способ отличается от способа по первому варианту выполнения тем, что заднее пятно 22 является кольцеобразным.This method differs from the method according to the first embodiment in that the
Энергия заднего лазерного луча 16 в основном сконцентрирована в наружной кольцевой части, а не в центральной части. Такая форма упрощает достижение плотности энергии 106 Вт/см2.The energy of the
В частности, выражение термин «кольцеобразный» означает, что заднее пятно 22 имеет наружный контур 22 и внутренний контур 28. Внутренний контур 28, по существу, подобен наружному контуру 26.In particular, the expression “annular” means that the
В частности, заднее пятно 22 симметрично относительно плоскости, параллельной средней плоскости 10 между двумя металлическими листами 2, 4.In particular, the
Как показано на фиг. 4, заднее пятно 22 является круглым. В частности, наружный контур 26 и внутренний контур 28 заднего пятна 22 являются круглыми.As shown in FIG. 4, the
Наибольший наружный размер заднего пятна 22 составляет 200 - 1800 мкм, предпочтительно 600 - 1200 мкм. В способе по второму варианту выполнения наибольший наружный размер заднего пятна 22 соответствует диаметру его наружного контура 26.The largest outer dimension of the
Отношение наибольшего наружного размера к наибольшему внутреннему размеру заднего пятна 22 составляет 1,2 - 3,2, предпочтительно 1,3 - 2. Во втором способе наибольший внутренний размер заднего пятна 22 соответствует диаметру его внутреннего контура 28.The ratio of the largest outer dimension to the largest inner dimension of the
Как показано на фиг. 4, по меньшей мере, участок внутреннего контура 28 соответственно пересекает первый и второй металлические листы 2, 4.As shown in FIG. 4, at least a portion of the
Кольцевая форма заднего лазерного луча 16 обусловливает повышение эффективности использования способа, поскольку уменьшается часть энергии заднего лазерного луча 16, которая расходуется впустую, проходя в зазор меду боковыми сторонами 8.The annular shape of the
Способ стыковой лазерной сварки двух металлических листов 2, 4 по третьему варианту выполнения описан со ссылкой на фиг. 5.A method for laser butt welding of two
Этот способ по третьему варианту выполнения отличается от способа по второму варианту выполнения тем, что заднее пятно 22 имеет удлиненную форму в направлении удлинения, параллельном направлению сварки. В этом случае наружный размер второго пятна 22, перпендикулярный направлению сварки, меньше наружного размера второго пятна 22, параллельного направлению сварки.This method according to the third embodiment differs from the method according to the second embodiment in that the
В примере, показанном на фиг. 5, заднее пятно 22 имеет продолговатую форму. В частности, наружный контур 26 и внутренний контур 28 заднего пятна 22 имеют продолговатую форму в случае заднего пятна 22 кольцеобразной формы.In the example shown in FIG. 5, the
Продолговатая форма улучшает течение расплавленного металла за задним пятном 22, и течение является менее турбулентным. Следовательно, удлиненная форма дополнительно улучшает геометрию сварного соединения 24 и увеличивает предел ограничения скорости стыковой сварки.The elongated shape improves the flow of molten metal behind the trailing
По разновидности способа заднее пятно 22 имеет эллиптическую форму. В частности, наружный контур 26 и внутренний контур 28 заднего пятна 22 являются эллиптическими в случае заднего пятна 22 кольцеобразной формы.In a variation of the method, the
По другой разновидности способа заднее пятно 22 имеет прямоугольный контур. В частности, наружный контур 26 и внутренний контур 28 заднего пятна 22 являются прямоугольными в случае заднего пятна 22 кольцеобразной формы.In another variation of the method, the
Способ стыковой лазерной сварки двух металлических листов 2, 4 по четвертому варианту выполнения описан со ссылкой на фиг. 6.A method for laser butt welding of two
Способ по четвертому варианту выполнения отличается от способа по третьему варианту выполнения тем, что заднее пятно 22 имеет каплеобразную форму.The method according to the fourth embodiment differs from the method according to the third embodiment in that the
В частности, наружный контур 26 и внутренний контур 28 заднего пятна 22 являются каплеобразными в случае заднего пятна 22 кольцеобразной формы.In particular, the
В частности, как можно видеть на фиг. 6, каждый из наружного и внутреннего контуров 26, 28 имеет заостренный конец 30 напротив закругленного конца 32.In particular, as can be seen in FIG. 6, each of the outer and
Как показано на фиг. 6, заостренный конец 30 расположен сзади закругленного конца 32 в направлении сварки.As shown in FIG. 6, the
Заостренный конец 30 сцентрирован по средней плоскости 10.The
Каплеобразная форма дополнительно улучшает течение расплавленного материала за задним пятном 22.The droplet shape further improves the flow of molten material behind the
Способ стыковой лазерной сварки двух металлических листов 2, 4 по пятому варианту выполнения описан со ссылкой на фиг. 7.A method for laser butt welding of two
Способ по пятому варианту выполнения отличается от способа по третьему варианту выполнения тем, что заднее пятно 22 имеет яйцевидную форму.The method according to the fifth embodiment differs from the method according to the third embodiment in that the
Способ стыковой лазерной сварки двух металлических листов 2, 4 по шестому варианту выполнения описан со ссылкой на фиг. 8.A method for laser butt welding of two
Способ по шестому варианту выполнения отличается от способа по третьему варианту выполнения тем, что он дополнительно содержит испускание вспомогательного заднего лазерного луча 34 одновременно с этапом испускания первого переднего лазерного луча 12, второго переднего лазерного луча 14 и заднего лазерного луча 16.The method according to the sixth embodiment differs from the method according to the third embodiment in that it further comprises emitting the auxiliary
Вспомогательный задний лазерный луч 34 испускается вдоль вспомогательной второй оси E4 испускания.The auxiliary
Вспомогательный задний лазерный луч 34 пересекает смежные основные стороны 6, 7 первого и второго металлических листов 2, 4.The auxiliary
Вспомогательный задний лазерный луч 34 образует вспомогательное заднее пятно 36 на указанных смежных основных сторонах 6, 7.The auxiliary
В примере, показанном на фиг. 8, вспомогательное заднее пятно 36 образовано на тех же самых основных сторонах 6, 7, что и стороны, на которых образовано заднее пятно 22. Как вариант, вспомогательное заднее пятно 36 образовано на других основных сторонах 6, 7, а не на сторонах, на которых образовано заднее пятно 22.In the example shown in FIG. 8, the auxiliary
Плотность энергии вспомогательного заднего лазерного луча 34 предпочтительно превышает или равна 106 Вт/см2. В результате вспомогательный задний лазерный луч 34 генерирует второе заднее сквозное проплавление в первом и втором металлических листах 2, 4 у вспомогательного заднего пятна 36.The energy density of the auxiliary
Как вариант, плотность энергии вспомогательного заднего лазерного луча 34 меньше 106 Вт/см2, в результате чего выполняется нагрев с несквозным проплавлением, улучшая плавность сварного соединения 24.Alternatively, the energy density of the auxiliary
Вспомогательное заднее пятно 36 симметрично относительно плоскости, параллельной средней плоскости 10 между двумя металлическими листами 2, 4.The auxiliary
В частности, вспомогательное заднее пятно 36 является круглым. В частности, наружный контур 38 и внутренний контур 40 вспомогательного заднего пятна 36 круглые.In particular, the rear
Наибольший наружный размер заднего пятна 22 больше наибольшего наружного размера вспомогательного заднего пятна 36.The largest outer dimension of the
Наибольший размер вспомогательного заднего пятна 36, например, составляет 100 - 1300 мкм, предпочтительно 300 - 1000 мкм.The largest dimension of the
В примере на фиг. 8 вспомогательное заднее пятно 36 сцентрировано по средней плоскости 10.In the example of FIG. 8, the
Во время стыковой сварки вспомогательный задний лазерный луч 34 направлен таким образом, что вспомогательное заднее пятно 36 расположено за задним пятном 22 в направлении сварки. Вспомогательное заднее пятно 36, в частности, расположено между задним пятном 22 и сварным соединением 24 в направлении сварки.During butt welding, the auxiliary trailing
Во время этапа стыковой сварки вспомогательный задний лазерный луч 34 образует вспомогательную заднюю сварочную ванну, причем вспомогательная задняя сварочная ванна, в частности, образована на месте вспомогательного заднего пятна 36.During the butt-welding step, the auxiliary trailing
Например, задняя сварочная ванна 23B и вспомогательная задняя сварочная ванна соединены. Как вариант, объем задней сварочной ванны 23B отделен от объема вспомогательной задней сварочной ванны, и в каждый момент времени на этапе стыковой сварки область твердой фазы металлических листов 2, 4 остается между задней сварочной ванной 23B и вспомогательной задней сварочной ванной.For example, the
В примере, показанном на фиг. 8, вспомогательное заднее пятно 36 является кольцеобразным. Вспомогательное заднее пятно 36, в частности, имеет наружный контур 38 и внутренний контур 40. Внутренний контур 40 вспомогательного заднего пятна 36 в достаточной мере подобен наружному контуру 38 вспомогательного заднего пятна 36.In the example shown in FIG. 8, the secondary
По разновидности варианта выполнения вспомогательное заднее пятно 36 имеет гауссово распределение энергии или П-образное распределение энергии.In a variation of the embodiment, the auxiliary
По другой разновидности варианта выполнения вспомогательное заднее пятно 36 имеет удлиненную форму, например, продолговатую форму, яйцевидную форму, прямоугольную форму или каплеобразную форму.In another variation of the embodiment, the
По другой разновидности центр вспомогательного заднего пятна 36 смещен в боковом направлении относительно средней плоскости 10 между первым и вторым металлическими листами 2, 4.In another variation, the center of the
Благодаря вышеописанным признакам способ стыковой сварки по изобретению позволяет сваривать металлические листы 2, 4 с надлежащей эффективностью использования энергии, даже если металлические листы расположены со значительным зазором между ними.Due to the above-described features, the butt welding method according to the invention allows the
Claims (44)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2017/058402 WO2019130043A1 (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Method for butt laser welding two metal sheets with first and second front laser beams and a back laser beam |
IBPCT/IB2017/058402 | 2017-12-26 | ||
PCT/IB2018/060367 WO2019130169A1 (en) | 2017-12-26 | 2018-12-19 | Method for butt laser welding two metal sheets with first and second front laser beams and a back laser beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2739265C1 true RU2739265C1 (en) | 2020-12-22 |
Family
ID=61007729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020121122A RU2739265C1 (en) | 2017-12-26 | 2018-12-19 | Butt-welding method of two metal sheets by first and second front laser beams and rear laser beam |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11806808B2 (en) |
EP (1) | EP3731992B1 (en) |
JP (1) | JP7118156B2 (en) |
KR (1) | KR102351463B1 (en) |
CN (1) | CN111526965B (en) |
BR (1) | BR112020010179B1 (en) |
CA (1) | CA3086970C (en) |
ES (1) | ES2901433T3 (en) |
HU (1) | HUE056639T2 (en) |
MA (1) | MA51448B1 (en) |
MX (1) | MX2020006707A (en) |
PL (1) | PL3731992T3 (en) |
RU (1) | RU2739265C1 (en) |
UA (1) | UA124997C2 (en) |
WO (2) | WO2019130043A1 (en) |
ZA (1) | ZA202003549B (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109462986B (en) * | 2016-07-14 | 2021-01-26 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Multiple laser spot welding of coated steels |
WO2018159857A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-07 | 古河電気工業株式会社 | Welding method and welding device |
DE102017205765B4 (en) * | 2017-04-04 | 2023-03-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for welding components |
DE102019210019B4 (en) * | 2019-07-08 | 2021-06-10 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Optical apparatus for laser welding a workpiece, method for laser welding a workpiece by means of several partial beams and the use of optical apparatus for laser welding |
CN110539078B (en) * | 2019-07-31 | 2021-10-15 | 北京航星机器制造有限公司 | 5A06/ZL114A dissimilar aluminum alloy part butt joint laser swing welding method |
US11759890B2 (en) * | 2020-11-02 | 2023-09-19 | Ford Global Technologies, Llc | Laser welding of square butt joints between copper substrates |
US11945046B2 (en) * | 2020-11-24 | 2024-04-02 | Ford Global Technologies, Llc | Laser edge welding of copper substrates |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0890265A (en) * | 1994-09-19 | 1996-04-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Tube manufacturing method by laser beam welding |
JP2003340582A (en) * | 2002-05-23 | 2003-12-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Apparatus and method for laser welding |
RU2492035C1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Multibeam laser welding |
RU2553142C2 (en) * | 2009-08-20 | 2015-06-10 | Дженерал Электрик Компани | Method and unit for welding of at least two components by laser beam |
WO2016025701A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Ipg Photonics Corporation | Multibeam fiber laser system |
DE102015112537A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH | Optical device for shaping laser radiation |
RU2015136478A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-07 | Владимир Валентинович Павлов | A method of processing materials using a multipath source of laser radiation |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4691093A (en) * | 1986-04-22 | 1987-09-01 | United Technologies Corporation | Twin spot laser welding |
US4914268A (en) * | 1989-06-01 | 1990-04-03 | Cummins Engine Company, Inc. | Beam welding process |
JPH1158060A (en) | 1997-08-19 | 1999-03-02 | Mitsubishi Motors Corp | Jig for laser butt welding and weld zone structure by laser butt welding |
US6207929B1 (en) * | 1999-06-21 | 2001-03-27 | Lincoln Global, Inc. | Tandem electrode welder and method of welding with two electrodes |
JP2002219590A (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-06 | Nippon Steel Corp | Lap laser beam welding method for galvanized sheet iron |
US20050028897A1 (en) * | 2001-10-09 | 2005-02-10 | Wilfried Kurz | Process for avoiding cracking in welding |
JP4026452B2 (en) * | 2002-09-03 | 2007-12-26 | Jfeエンジニアリング株式会社 | Laser and arc combined welding method and groove shape of welded joint used therefor |
US20040099644A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-05-27 | Allen John R. | System and method for post weld conditioning |
WO2008052547A1 (en) | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Univ Danmarks Tekniske | Method and system for laser processing |
FR2908677B1 (en) * | 2006-11-17 | 2009-02-20 | Air Liquide | LASER BEAM WELDING METHOD WITH ENHANCED PENETRATION |
DE102007046074A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-04-09 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Apparatus and method for laser processing |
US20090085254A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Anatoli Anatolyevich Abramov | Laser scoring with flat profile beam |
EP2258493B1 (en) * | 2008-03-31 | 2017-06-28 | JFE Steel Corporation | Welded steel pipe welded with a high energy density beam, and a manufacturing method therefor |
CN101733553A (en) | 2008-11-21 | 2010-06-16 | 中国第一汽车集团公司 | Laser welding method for metal part by dual-wavelength dual laser beam |
US8253061B2 (en) * | 2010-07-07 | 2012-08-28 | General Electric Company | Hybrid laser arc welding process and apparatus |
JP5570396B2 (en) | 2010-11-22 | 2014-08-13 | パナソニック株式会社 | Welding method and welding apparatus |
JP2012130946A (en) | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Toyota Motor Corp | Method of welding case |
CN102059452B (en) * | 2010-12-22 | 2014-04-02 | 哈尔滨工业大学 | Narrow gap three-beam laser welding method |
KR101756762B1 (en) * | 2011-04-28 | 2017-07-12 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Method for manufacturing laser welded steel pipe |
US20130309000A1 (en) * | 2012-05-21 | 2013-11-21 | General Electric Comapny | Hybrid laser arc welding process and apparatus |
WO2014005041A1 (en) | 2012-06-29 | 2014-01-03 | Shiloh Industries, Inc. | Welded blank assembly and method |
CN103056523A (en) * | 2012-11-29 | 2013-04-24 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | Multi-beam laser welding method |
US20140263191A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Lincoln Global, Inc. | System and method of welding stainless steel to copper |
DE102013205029A1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for laser melting with at least one working laser beam |
CN103862178B (en) | 2014-04-01 | 2015-10-28 | 哈尔滨工业大学 | A kind of method eliminating Laser Welding of Aluminum Alloys pore |
ES2627220T3 (en) | 2014-05-09 | 2017-07-27 | Gestamp Hardtech Ab | Methods for the union of two formats and the formats and products obtained |
KR20150138964A (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-11 | 참엔지니어링(주) | Apparatus and Method for drying or sintering material |
WO2016034205A1 (en) | 2014-09-01 | 2016-03-10 | Toyota Motor Europe Nv/Sa | Systems for and method of welding with two collections of laser heat source points |
ES2959675T3 (en) | 2015-05-26 | 2024-02-27 | Ipg Photonics Corp | MULTI-BEAM LASER SYSTEM AND WELDING METHOD |
RU2018118408A (en) * | 2015-12-18 | 2019-11-19 | Аутотек Инжиниринг, C.Л. | METHODS FOR COMBINING TWO Billets, Billets, and Received Products |
CN109462986B (en) * | 2016-07-14 | 2021-01-26 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Multiple laser spot welding of coated steels |
JP6852588B2 (en) * | 2017-06-20 | 2021-03-31 | トヨタ自動車株式会社 | Laser welding method and laser welding equipment |
-
2017
- 2017-12-26 WO PCT/IB2017/058402 patent/WO2019130043A1/en active Application Filing
-
2018
- 2018-12-19 RU RU2020121122A patent/RU2739265C1/en active
- 2018-12-19 BR BR112020010179-6A patent/BR112020010179B1/en active IP Right Grant
- 2018-12-19 MX MX2020006707A patent/MX2020006707A/en unknown
- 2018-12-19 MA MA51448A patent/MA51448B1/en unknown
- 2018-12-19 UA UAA202003815A patent/UA124997C2/en unknown
- 2018-12-19 HU HUE18833538A patent/HUE056639T2/en unknown
- 2018-12-19 EP EP18833538.4A patent/EP3731992B1/en active Active
- 2018-12-19 US US16/958,405 patent/US11806808B2/en active Active
- 2018-12-19 CA CA3086970A patent/CA3086970C/en active Active
- 2018-12-19 CN CN201880083419.4A patent/CN111526965B/en active Active
- 2018-12-19 WO PCT/IB2018/060367 patent/WO2019130169A1/en unknown
- 2018-12-19 JP JP2020535640A patent/JP7118156B2/en active Active
- 2018-12-19 KR KR1020207017856A patent/KR102351463B1/en active IP Right Grant
- 2018-12-19 ES ES18833538T patent/ES2901433T3/en active Active
- 2018-12-19 PL PL18833538T patent/PL3731992T3/en unknown
-
2020
- 2020-06-12 ZA ZA2020/03549A patent/ZA202003549B/en unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0890265A (en) * | 1994-09-19 | 1996-04-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Tube manufacturing method by laser beam welding |
JP2003340582A (en) * | 2002-05-23 | 2003-12-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Apparatus and method for laser welding |
RU2553142C2 (en) * | 2009-08-20 | 2015-06-10 | Дженерал Электрик Компани | Method and unit for welding of at least two components by laser beam |
RU2492035C1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Multibeam laser welding |
WO2016025701A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Ipg Photonics Corporation | Multibeam fiber laser system |
DE102015112537A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH | Optical device for shaping laser radiation |
RU2015136478A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-07 | Владимир Валентинович Павлов | A method of processing materials using a multipath source of laser radiation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019130169A1 (en) | 2019-07-04 |
WO2019130043A1 (en) | 2019-07-04 |
BR112020010179A2 (en) | 2020-10-13 |
MA51448A (en) | 2020-11-04 |
JP2021509360A (en) | 2021-03-25 |
CN111526965B (en) | 2021-12-31 |
KR20200087248A (en) | 2020-07-20 |
US20210053152A1 (en) | 2021-02-25 |
CN111526965A (en) | 2020-08-11 |
CA3086970A1 (en) | 2019-07-04 |
US11806808B2 (en) | 2023-11-07 |
HUE056639T2 (en) | 2022-03-28 |
MA51448B1 (en) | 2021-12-31 |
UA124997C2 (en) | 2021-12-22 |
CA3086970C (en) | 2022-08-09 |
ZA202003549B (en) | 2021-06-30 |
MX2020006707A (en) | 2020-08-20 |
EP3731992B1 (en) | 2021-12-01 |
JP7118156B2 (en) | 2022-08-15 |
ES2901433T3 (en) | 2022-03-22 |
PL3731992T3 (en) | 2022-03-21 |
BR112020010179B1 (en) | 2023-12-19 |
EP3731992A1 (en) | 2020-11-04 |
KR102351463B1 (en) | 2022-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2739265C1 (en) | Butt-welding method of two metal sheets by first and second front laser beams and rear laser beam | |
CN102089114B (en) | Laser lap welding method for galvanized steel sheets | |
US20190262942A1 (en) | Methods and laser welding devices for deep welding a workpiece | |
US11786989B2 (en) | Method for splash-free welding, in particular using a solid-state laser | |
JP2004223543A (en) | Compound welding method of laser beam and arc, and groove shape of welded joint used for the same | |
Qin et al. | Effects of Nd: YAG laser+ pulsed MAG arc hybrid welding parameters on its weld shape | |
RU2547987C1 (en) | Laser welding method | |
JP2014073526A (en) | Optical system and laser beam machining apparatus | |
CN102357734A (en) | Method for connecting 2XXX and 7XXX heterogeneous aluminum alloy by laser filler wire | |
JP5954009B2 (en) | Manufacturing method of welded steel pipe | |
JP2012206144A (en) | Laser narrow groove multi-pass welding method and apparatus | |
US20230001508A1 (en) | Welding method and welding apparatus | |
JP2020015053A (en) | Welding method, welding device and welding steel plate | |
JP2020015052A (en) | Welding method, welding device and welding steel plate | |
JP4998634B1 (en) | Laser welding method | |
JP7095828B1 (en) | Laser brazing joining method | |
WO2022054211A1 (en) | Laser processing method | |
JP4998633B1 (en) | Laser welding method | |
JP2022056766A (en) | Laser welding method and laser welding device | |
JPS61232078A (en) | Laser beam welding method |